杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的科學(xué)家們聲稱,,能通過(guò)阻斷一種酶而在實(shí)驗(yàn)室里培養(yǎng)出人類干細(xì)胞,,這種酶通常促發(fā)干細(xì)胞的成熟及分化成專一性細(xì)胞,。
??這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)也許能讓科學(xué)家們迅速的培養(yǎng)出干細(xì)胞,,并移植到血液病、免疫缺陷,、選擇性遺傳病的患者體內(nèi),,杜克研究人員說(shuō),。
??干細(xì)胞是人體內(nèi)最靈活的細(xì)胞,,能連續(xù)分化成新的干細(xì)胞或具有特殊作用的專一性細(xì)胞。但尚不清楚干細(xì)胞如何選擇其未來(lái)走向的,。杜克小組主要研究“造血”即血液干細(xì)胞,。
??研究人員證實(shí)醛脫氫酶(ALDH)能刺激造血干細(xì)胞的成熟并轉(zhuǎn)化成血細(xì)胞或免疫細(xì)胞,該過(guò)程即細(xì)胞分化,。他們抑制了培養(yǎng)干細(xì)胞中酶的活性,,結(jié)果干細(xì)胞的數(shù)量增加了3.4倍。此外,,他們聲稱新的干細(xì)胞完全有能力重建免疫缺陷小鼠的血液和免疫系統(tǒng),。
??該研究結(jié)果將刊載于2006年8月10日出版的《美國(guó)科學(xué)院院刊》上。
??“我們治療人類疾病的能力受到自身知識(shí)的局限,,即人類干細(xì)胞究竟如何決定其命運(yùn),,是保持自我更新的能力還是繼續(xù)分化成專一性細(xì)胞?”杜克成人骨髓和干細(xì)胞移植計(jì)劃醫(yī)學(xué)助理教授John Chute博士說(shuō),。“解讀人類干細(xì)胞自我更新或分化的規(guī)律能讓我們?yōu)橹委熂膊√峁└嗟募?xì)胞,。”
??如今,通常給予需要干細(xì)胞移植的病人捐獻(xiàn)者的骨髓,,新生嬰兒的臍帶血或血液干細(xì)胞,。但干細(xì)胞非常少,甚至少于骨髓細(xì)胞數(shù)量的萬(wàn)分之一,。同樣,,血液細(xì)胞通常也缺乏足夠的干細(xì)胞以重建病人缺陷的免疫系統(tǒng)。
??已經(jīng)證明實(shí)驗(yàn)室里培養(yǎng)人類造血干細(xì)胞是極其困難的,,Chute說(shuō),,因?yàn)榕囵B(yǎng)物里的生長(zhǎng)因子會(huì)促使干細(xì)胞迅速分化??茖W(xué)家們一直在尋找方法以阻斷干細(xì)胞的分化傾向而同時(shí)不促進(jìn)其無(wú)控制的生長(zhǎng),。
??科學(xué)家們研究ALDH酶是因?yàn)樗且环N證據(jù)“標(biāo)記”,,能區(qū)分干細(xì)胞和其他血液及免疫細(xì)胞,。此外,它在體內(nèi)生產(chǎn)維A酸過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用,,而后者在不同組織中控制著細(xì)胞的分化,。然而尚不清楚ALDH在干細(xì)胞中是如何發(fā)揮作用的,,Chute說(shuō)。
??科學(xué)家們一開(kāi)始分析了干細(xì)胞在培養(yǎng)物的正常條件下如何表現(xiàn)的,。他們把人類干細(xì)胞和促進(jìn)干細(xì)胞成熟和分化的生長(zhǎng)因子混合一起,。正如所料,干細(xì)胞的數(shù)量隨著其分化成其他專一性細(xì)胞而減少,。7天后,,所有的干細(xì)胞均不見(jiàn)了。
??接著科學(xué)家在干細(xì)胞中添加了ALDH酶抑制劑,,結(jié)果發(fā)現(xiàn)一半的干細(xì)胞保持不成熟和不分化的狀態(tài),。此外,添加此抑制劑導(dǎo)致7天后干細(xì)胞的數(shù)量增加了3.4倍,。
??然后科學(xué)家們將培養(yǎng)的干細(xì)胞移植到免疫缺陷的小鼠體內(nèi),,以證實(shí)這些干細(xì)胞是否還能起作用。如事先預(yù)料的一樣,,干細(xì)胞遷移到骨髓里并成功嫁接,,并在骨髓里發(fā)揮正常功能,它們開(kāi)始生產(chǎn)新的血細(xì)胞和免疫細(xì)胞,。
??“ALDH似乎在人類造血干細(xì)胞的分化過(guò)程中起著重要的作用,,”Chute說(shuō),“對(duì)此酶的抑制方便了培養(yǎng)物中干細(xì)胞的擴(kuò)增,。”
??Chute聲稱他們的研究結(jié)果揭示了ALDH酶及人類干細(xì)胞維A酸信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程獨(dú)特的作用,。Chute和其同事,藥理學(xué)和癌癥生物學(xué)教授Donald McDonnell博士如今正檢驗(yàn)是否能直接阻斷干細(xì)胞中維A酸受體以擴(kuò)增人類干細(xì)胞的數(shù)量,。
??研究人員計(jì)劃將開(kāi)展臨床實(shí)驗(yàn),,以檢測(cè)該擴(kuò)增干細(xì)胞的方法。